李超
摘 要:近些年來,隨著社會經濟的發展,社會對電力供應提出了更高的要求,尤其是電力系統運行穩定性。輸電帶電作業屬于高風險、高難度的工作,其作業過程中作業人員始終面臨著高壓觸電和高空墜落的風險,因此,為了確保輸電帶電作業的安全,就需要強化帶電作業的安全防護工作,完善帶電作業過程中的安全管理,嚴格控制帶電作業人員的安全距離及組合間隙。
關鍵詞:高壓輸電線路;帶電作業;影響;安全防護方法
中圖分類號:TM84 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)36-0048-02
對于高壓輸電線路而言,帶電作業是對電網進行檢測和檢修的一種可靠的方法,其不僅可以減少輸變電設備的停電時間,而且還可以最大限度的保障電力系統的穩定性。但在開展帶電作業過程中,由于作業人員身處高電壓、強磁場、高落差的環境中,作業人員的安全風險很大,因此需要制定系統的安全防護方法,以確保輸電帶電作業的作業人員的安全。
1 帶電作業概述
1.1 帶電作業
帶電作業是指作業人員直接或利用絕緣工具解除帶電設備、設施,并在其帶電有電壓的部位上進行工作。
1.2 帶電作業的特點
(1)不影響電氣設備及設施正常供電,減少因停電而帶來的社會影響及經濟效益的損失。(2)使電氣設備及設施在帶電運行情況下能及時消除其缺陷,使其能在健康情況下繼續運行,從而保證電網的安全性。(3)由于不需要停電從而保證了電網運行的穩定性和經濟性。(4)發揮工人在生產中的主動性,有效地減輕勞動強度。(5)創先工作的需求。創先工作考核的重要指標“供電可靠率”,可通過帶電作業實現供電可靠率的提高。
1.3 輸電帶電作業
輸電帶電作業一般是指在高壓電力線路正常運行下,對線路本身及其金具進行測試、檢修。作業人員需要借助專業的設備、工具或裝置在帶電線路上或者帶電區域內開展作業。對于高壓輸電線路網架結構較為薄弱的地方,往往一條重要輸電線路的停運對當地的電力供應的影響巨大,其社會影響相當大。此時就需要采用帶電作業的方式來及時消除線路上的缺陷隱患。
1.4 輸電帶電作業面臨的問題
(1)輸電線路鐵塔的塔頭尺寸越大、桿塔越高,導線絕緣子串越長、絕緣子的片數越多,金具受力的噸位越大,高空作業人員的作業難度也就越大,因此對作業人員專業水平和綜合素質提出了較高的要求。(2)長時間在露天高空的環境下進行作業,并且隨著作業高度的增加其高空相對應的風速也會增加,此時需要一些工具來保證作業人員的安全,但無形之中也限制了作業人員的靈活性,給安全工作帶來困難。(3)線路運行一般具有較高的電壓,而且帶電體周圍距的電場強度也比較高,增加了安全維護的難度,這樣一來就對電流防護、電場防護等安全等級提出了較高的要求。(4)勞動強度大,在高壓強電場環境下進行帶電作業,需要做好電磁場防護工作,作業過程中需要穿著帶電作業屏蔽服,這樣會增加工作人員的工作負擔。(5)輸電線路長,而且沿線氣候、地理環境復雜,使得作業人員需要面對比較復雜的作業環境。(6)作業工具一般具有長、大、重的特點,增加了作業人員操作的難度,不僅會對作業過程產生影響,而且還會增加安全管理的難度。(7)桿塔的寬度和高度均較大,增加了雷擊概率,此時需要做好防雷工作。(8)在輸電帶電作業過程中,作業人員一般會在電氣間隙內進行移動,如果遇到刮風現象,將會增加安全管理的難度,因而對防風提出了較高的要求。
2 輸電帶電作業過程中存在的安全影響
2.1 電擊對人體的影響
在高壓輸電線路作業中,輸電線路會釋放暫態電擊和穩態電擊兩種不同類型的電流,它們能夠透過保護層給作業人員身體造成不同程度的傷害。
人體對地絕緣時,因靜電感應使人體處于某一電位(也即在人體與地之間產生一定的感應電壓)。此時,如果人體的暴露部位(例如人手)觸及接地體時,人體上的感應電荷將通過接觸點對接地體放電,通常把這個現象稱為電擊。
人體處于地電位時的工況。對地絕緣的金屬物體在電場中因靜電感應而積累一定量的電荷,并使其處于某一電位。此時,如果處于地電位的作業人員用手去觸摸,金屬體上的感應電荷通過人體對地放電,同樣使人遭受電擊。
2.2 強電場對人體造成的影響
通常情況下,交流電網的高壓輸電線路一般會出現一定范圍的工頻電場,而且影響范圍會根據交流電壓的變化而發生變化。此時如果長時間在不斷變化的工頻電場中進行工作,將會給工作人員帶來不適感。同時,如果強電進入人體內,將有可能給人體帶來持續性的電擊傷害。
2.3 靜電感應對人體的影響
實際上,人體與靜電感應之間的反應主要表現為:(1)靜電場內部存在生物,而且生物能夠接受靜電場電場力并且與周圍物體之間發生電擊現象;(2)如果人體處于地電位時,將會導致人體與強電場內的導體接觸時,誘發電擊現象。
3 輸電帶電作業的安全防護
帶電作業是以嚴格的技術措施,確保人身和設備的安全,對帶電設施進行檢修等作業的一種方法。技術措施主要指在帶電作業中,流過人體的電流、人身所受的電場強度確保在安全限度以下;保證在帶電設備可能產生的最高電壓情況下,人身所處的位置有足夠的安全距離。因此帶電作業時不僅要保證人身沒有觸電受傷的危險,而且也要保證作業人員沒有任何不舒服的感覺,就必須滿足下面三條要求:
(1)流經人體的電流不超過人體的感知水平1mA(1000μA)。
(2)人體體表局部場強不超過人體的感知水平240kV/m。
(3)保證可能導致對人身放電的那段空氣距離足夠大。
3.1 強電場的防護
高壓輸電線路帶電作業人員在進行工作之前,需要按規定穿由棉纖維或金屬纖維制成的屏蔽服,其一般要求經緯線橫豎交錯而成,從而起到屏蔽外部電流的作用。endprint
屏蔽服的基本標準與參數如下:屏蔽效率大于40dB,可以防護小于500kV電壓等級的線路,能夠屏蔽超過99%的外部場強。同時,屏蔽服最遠端點之間所產生的電阻值要超過20Ω,而且在帶電作業階段,屏蔽服內部人體的體表場強最好低于15kV/m,屏蔽服的局部溫度低于50℃。此外,屏蔽服還要具有一定的抗腐蝕、抗汗水、阻燃燒等性質,內部可以存在穩定的電氣聯通。
3.2 靜電感應的安全防護
對于電壓等級超過220kV的高壓輸電線路,在進行實際操作過程中極易出現靜電感應,進而引起人體的毛刺感。如操作電工進行帶電操作時,如果與帶電導線之間的距離比較小時,人體內會出現大量的感應電荷,誘發靜電感應威脅。同時,如果地電位作業人員與電力系統金屬部件進行接觸的時候也有可能出現靜電感應,從而對作業人員的身體健康和生命安全造成威脅。因此,帶電作業人員需要選擇全密封的屏蔽服,且內部連接點緊密接觸,如果要求登上桿塔時嚴禁穿絕緣鞋。
3.3 對電流的防護
帶電作業人員在進行等電位工作過程中,有可能與帶電體之間出現電位差,而且其大小與外部電壓值具有密切的相關性。因此,在帶電作業過程中,如果作業人員在靠近帶電設備的時候,可能形成脈沖電流,并出現大量的火花,此時為了確保作業人員的安全,可以選擇借助屏蔽服來分走電流,減少流經人體的電流,從而減少對人體的襲擊,達到保護的目的。
3.4 對帶電作業安全距離及組合間隙的控制
在進行輸電帶電作業過程中,必須對帶電作業安全距離及組合間隙進行嚴格的控制,其主要包括最小人體與帶電體的安全距離(或最小等電位人員與地電位的安全距離)、最小作業距離、最小安全距離、最小相間安全距離和最小組合間隙距離。這里所提及到的最小電氣間隙主要是指在確保人身安全的基礎上,能夠有效避免發生電氣擊穿現象的最小間隙距離。而最小組合間隙距離主要是指在作業間隙過程中,最低操作沖擊放電電壓位置下作業人員對帶電體和對接地體之間需要保持的距離之和。實際上,在確定最小電氣間隙的時候經常會受到間隙外形、海拔高度、放電偏差、電壓極性等因素的影響??傊?,在輸電帶電作業時,作業間隙形狀的選擇會不同程度的影響放電電壓。
4 結束語
綜上所述,輸電帶電作業因其特殊的作業方式,能不影響電氣設備及設施正常供電,減少因停電而帶來的社會影響及經濟效益的損失。但其高風險、高難度,要求作業人員必須認真地做好帶電作業的安全防護工作,忠實地履行帶電作業的安全管理職責,嚴格地控制帶電作業人員的安全距離及組合間隙。
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